GEOLOGIE DE LA CHAINE DE VATONDRANGY ET MINERALISATION ASSOCIEE EN OR ET EN CORINDON

Généralités sur le corindon

Minéralogie du corindon

Le corindon est une espèce minérale composée d’oxyde d’aluminium de formule chimique α-Al2O3. Il appartient à la classe des oxydes avec rapport métal/oxygène = 2/3. Le corindon se cristallise dans le système rhomboédrique de Classe de symétrie -32m, hémimorphie hexagonale. La dureté est de 9 sur l’échelle de Mohs. La densité varie de 4 à 4,1. Il n’a pas de clivages mais de séparation sur {001} et {10-11}. Le corindon est tenace, fragile et cassant et présente une cassure conchoïdale, irrégulier et esquilleuse. Lors de la croissance, les cristaux de corindon sont parfois maclés : macles polysynthétiques et macles par interpénétration. Le corindon est optiquement uniaxe mais parfois il existe des cristaux biaxes en relation avec la présence des macles polysynthétiques (Cesbron, 2002). Le corindon est caractérisé par ses indices de réfraction sont : ng= 1,767 – 1,77 et np = 1,759 – 1,763 avec une faible biréfringence ng – np = 0,008 ; sa transparence : transparent, translucide, opaque ; sa luminescence : Luminescent, fluorescent. Des inclusions peuvent produire un effet lumineux (astérisme, étoile à 6 branches sur surface polie perpendiculaire à l’axe principal =  » saphir étoilé « …). Dans la nature le corindon se présente en plusieurs formes : prismatique, en tonnelet, pseudohexagonal, tabulaire (selon {001}, rhomboédrique, lamellaire. Faces des prismes et pyramides striées parallèlement à {001} et, sur les faces {001}, stries parallèles aux faces du prisme, massifs, grenus, compacts, sableux. 

Coloration du corindon 

Les corindons ont une diversité de couleur (rouge, bleu, jaune…). Les variétés de corindon sont définies en fonction de la couleur. Le rubis désigne le corindon rouge et le saphir désigne le corindon des autres couleurs (souvent bleu, mais aussi jaune, violet, rose). Le très rare corindon orange est appelé « saphir padparadscha ». L’origine du couleur de corindon est produite par : – certains ions métalliques (éléments de transition), présents en très petite quantité. Ces ions métalliques sont des impuretés présentes à l’état de  » traces  » dans le minéral (substitution du site octaédrique de l’aluminium par des éléments-traces comme le Cr, Fe, Ti, V, etc.,), des transferts de charge (Fe2+-O-Ti4+) et à la présence de « centres colorés » qui correspondent à différents défauts dans la structure du corindon notamment pour le saphir jaune et orangés (Schmetzer et Bank, 1981 ; Fritsch et Rossman, 1988). – des éléments chromophores qui sont des ions métalliques appartenant aux éléments de transition (Cr, Fe, Ti, V, …) et (2) les inclusions minérales tels que le rutile, la boehmite, la diaspore, les carbonates, l’apatite, le zircon, etc. les éléments chromophores qui sont des ions métalliques appartenant aux éléments de transition (Cr, Fe, Ti, V, …) et (2) les inclusions minérales tels que le rutile, la boehmite, la diaspore, les carbonates, l’apatite, le zircon, etc. (Garnier (2003)). – la substitution dans le site octaédrique de l’Al3+ par du Cr3+ pour le rubis. – la présence d’atome de fer et de titane qui se substituent à l’aluminium dans le réseau cristallin du corindon pour le saphir bleu ; pour le saphir jaune et orange par transfert de 3+ charge entre des paires d’ions Fe en substitution dans la structure du corindon et aussi 3+ par la présence de centres colorés ; pour le saphir vert l’existence d’ion Fe en 2+4+ coordination octaédrique 11 avec des transferts de charge entre des ions Fe et Ti3+ l’existence d’ion Fe en coordination octaédrique avec des transferts de charge entre 2+4+ des ions Feet Ti(Emmet et Douthit, 1993). 

– Les inclusions syngénétiques Elles sont essentiellement de nature fluide et se développent durant la croissance minérale. Ce sont des inclusions fluides primaires, pseudo-secondaires et secondaires. L’inclusion de fluide primaire est généralement de grandes tailles (100 à 500µm), isolées et de formes variables (Shepherd et al, 1984). Certaines formes sont celle de la forme du cristal hôtes (dite forme en cristal négatif). Elles sont formées sur l’imperfection du minéral lors de la précipitation. L’inclusion pseudosecondaire sont plus petites que les inclusions primaires (10 à 100µm) et possèdent des formes variables et formées sur la microfracture qui peuvent affecter le minéral durant la croissance. Les inclusions fluides secondaires sont piégées après la cristallisation du corindon et formées le long de fracture et aussi le long de macle. L’inclusion contient: un gaz carbonique CO2 observé dans des corindons de gisements du Sud de Madagascar (Rakotondrazafy et al., 1996 ; Ravolomiandrinarivo et al., 1997), de la Tanzanie et du Kenya (Mercier et al., 1999), un H2O et parfois un solide (sels). – Les inclusions épigénetiques – Elles peuvent être de nature solide ou fluide et piégées pendant ou après la cristallisation du cristal. Les inclusions fluides piégées sur des zones de fractures développées au cours de la 13 croissance du minéral et qui ne recoupent pas l’ensemble du cristal sont appelées « pseudo secondaires » ; les inclusions piégées sur des plans de fractures postérieurs à la croissance du cristal sont appelées : inclusions secondaires